4. Постановка задачи курсового проекта

Целью данных УИР и КП является разработка подмодуля анализа текущего уровня компетенций обучаемых (средства мониторинга процесса функционирования обучающей ИЭС).

Для достижения данных целей необходимо решить следующие задачи:

• Разработка алгоритмов анализа текущего уровня компетенций обучаемых.

• Разработка функциональных требований на создание подмодуля анализа текущего уровня компетенций обучаемых.

• Проектирование и программная реализация алгоритмов анализа текущего уровня компетенций обучаемых.

• Исследование совместного функционирования разработанного модуля с компонентом выявления текущего уровня компетенций обучаемого

• Тестирование подмодуля анализа текущего уровня компетенций обучаемых.

• Апробация в учебном процессе (весенний семестр 2015) подмодуль анализа текущего уровня компетенций обучаемых (средства мониторинга процесса функционирования обучающей ИЭС)

2. Разработка алгоритмов анализа текущего уровня компетенций обучаемых

Ниже приведена постановка задачи, а также описание разработанных алгоритмов.

1. Общая постановка задачи

Анализ результатов экспериментальной апробации подсистемы поддержки построения обучающих веб-ИЭС, входящей в состав комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ; современных средств и систем мониторинга, используемых в образовательной деятельности; текущей версии компонента средств мониторинга процесса функционирования обучающей ИЭС, показали, что необходимо:

• Модифицировать текущую единую базу данных, так как она не предусматривает хранения некоторой необходимой информации, например, такой как уровень текущих компетенций обучаемых за конкретную тему, а также уровень текущих компетенций обучаемых за конкретную за целый курс.

• Разработать подмодуль анализа текущего уровня компетенций обучаемых, входящий в состав модуля статистической обработки данных (компонент обработки данных, средства мониторинга процесса функционирования обучающей ИЭС), а именно разработать алгоритм анализа текущего уровня компетенций обучаемых и алгоритм прогноза уровня компетенций обучаемых, которые описаны в разделе 1.1 (параметры статистической обработки информации).

2. Разработка алгоритмов анализа текущего уровня компетенций обучаемых

Ниже представлены разработанные алгоритмы с пошаговым описанием и блок-схемами.

1. Алгоритм анализа уровня текущих компетенций обучаемых

Рассмотрим постановку задачи в целом.

Дано:

• “Проблемные зоны” обучаемого, выявленные в ходе тестирований

• Коэффициенты за каждую “проблемную зону”, выявленные в ходе тестирований

Примечание: “проблемная зона” PZ = {PZ_i}, i=1, . . . , n, где PZ_i = <N, T, W>; N – изучаемое понятие, T = (0, 1) – коэффициент за каждую “проблемную зону”, W = (0,…,10) – вес вершины (см. п. 1.1 компонент выявления текущего уровня компетенций обучаемого)

Требуется:

• Определить текущий уровень компетенций обучаемых.

Примечание: уровень текущих компетенций Now_comp = {Now_comp_i}, i = 0,…,n, где Now_comp_i = <Nc, ZL, Wn>; Nc – множество названий компетенций, ZL – уровень сложности, Wn – сбалансированные весовые коэффициенты.

Анализ текущего уровня компетенций обучаемых происходит в несколько этапов, в соответствии с алгоритмом, который подробно описан далее. Блок-схема приведена на рис.13.

Рис.13. Блок-схема алгоритма анализа текущего уровня компетенций обучаемых

Шаг 1: Insert результатов тестирования обучаемых в БД;

Примечание: после прохождения тестирования студентом имеется .csv - файл, где находятся 6 столбцов (1-ый – ID записи, 2-ой – баллы для каждой проблемной зоны, 3-ий – дата создания записи, 4-ый – дата изменения записи, 5-ый – ID студента, 6-ой – проблемная зона); Соответственно у каждого студента имеется 15 проблемных зон по окончании тестирования;

Шаг 2: Получение из БД W_el_com - весовых коэффициентов компетенций по отношению к элементам учебного материала (в данном случае, к темам)

Шаг 3: Находим значение переменной W_nach_i, W_nach_i = W_el_com_i / ∑_iW_el_com, i = 1, . . . , 15 – сбалансированные весовые коэффициенты для каждой из 15 проблемной зоны (темы);

Шаг 4: Строится некоторая эталонная модель для каждой из 15 проблемной зоны:

W_kon_etalon_i = 1/15 * W_nach_i, i = 1, . . . , 15;

Шаг 5: Находим значение уровня сложности Zlevel_i = Coeff_i / 15, i = 1, . . . , 15;

Шаг 6: Считаем конечные весовые коэффициенты W_kon_i = Zlevel_i * W_nach_i, i = 1, . . . , 15;

Шаг 7: Находим итоговое значение уровня текущих компетенций обучаемого по данной теме Now_comp_i = W_kon_i * 100 / W_kon_etalon_i, i = 1, . . . , 15;

Шаг 8: Import Now_comp_i в БД;

Шаг 9: Считаем итоговое значение уровня текущих компетенций обучаемого за курс в целом Summ_result_comp_i = ∑¹₁₅Now_comp_i/15;

Шаг 10: Import посчитанных данных в БД;